微生物学第二章.ppt

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1、微生物学第二章现在学习的是第1页，共60页第一节第一节 原核生物原核生物第二节第二节 原核生物和真核生物原核生物和真核生物 细胞细胞第三节第三节 真核微生物真核微生物第四节第四节 病毒病毒第第二二章章微微生生物物形形态态现在学习的是第2页，共60页第二章微生物形态微微 生生 物物细胞生物细胞生物非细胞生物非细胞生物：病毒、亚病毒病毒、亚病毒原核生物：细菌、古菌原核生物：细菌、古菌真核生物：真菌、单细胞真核生物：真菌、单细胞藻类、原生动物藻类、原生动物现在学习的是第3页，共60页非非细细胞胞生生物物(真真)病病毒毒：至至少少含含有有核核酸酸和和蛋蛋白白质质两两种组分种组分亚亚病病毒毒类类病病毒毒

2、：只只含含具具有有独独立立侵侵染染性的性的RNA组分组分拟拟病病毒毒：只只含含不不具具有有独独立立侵侵染性的染性的RNA组分组分朊朊病病毒毒：只只含含有有单单一一蛋蛋白白质组分，不含有核酸质组分，不含有核酸现在学习的是第4页，共60页病病毒毒的的一一般般属属性性 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态&病毒病毒一、病毒的一般属性一、病毒的一般属性 二、噬菌体二、噬菌体 三、其它病毒三、其它病毒四、亚病毒四、亚病毒现在学习的是第5页，共60页病病毒毒的的一一般般属属性性 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 F病毒的一般属性病毒的一般属性(一一)病毒的定义和特点病毒的定义和特点

3、 (二二)大小、形态和分类大小、形态和分类 (三三)结构结构 现在学习的是第6页，共60页病病毒毒的的一一般般属属性性 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 F病毒的定义和特点病毒的定义和特点1 1、定义、定义|病毒是一类由病毒是一类由核酸和蛋白质核酸和蛋白质等少等少数几种成分组成的数几种成分组成的超显微超显微“非细非细胞生物胞生物”的的专性活细胞专性活细胞内内寄生物寄生物，其本质是一种只含其本质是一种只含DNA或或RNA的遗传因子，它们能以感染态和的遗传因子，它们能以感染态和非感染态两种状态存在。其大小非感染态两种状态存在。其大小在在20200nm之间。之间。现在学习的是第7页，共

4、60页病病毒毒的的一一般般属属性性 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态|非感染态非感染态：病毒在细胞外环境以：病毒在细胞外环境以成熟的颗粒形式，即成熟的颗粒形式，即毒粒毒粒(Virion)存在。毒粒具有一定的大小、形存在。毒粒具有一定的大小、形态、化学组成和理化性质，甚至态、化学组成和理化性质，甚至可以结晶纯化，像化学大分子一可以结晶纯化，像化学大分子一般般不表现任何生命特征。不表现任何生命特征。|感染态：感染态：病毒在一定条件下进入宿主，病毒在一定条件下进入宿主，在宿主细胞内的状态。在宿主细胞内的状态。现在学习的是第8页，共60页病病毒毒的的一一般般属属性性 第第 二二 章章 微

5、微 生生 物物 形形 态态|一旦一旦病毒进入细胞病毒进入细胞，毒粒便，毒粒便会会解体解体，释放出的病毒基因组，释放出的病毒基因组具有具有繁殖性繁殖性，能利用，能利用宿主宿主细胞细胞的大分子的大分子合成装置合成装置进行进行复制表复制表达、达、病毒繁殖病毒繁殖，表现出遗传、，表现出遗传、变异等一系列生命特征。变异等一系列生命特征。现在学习的是第9页，共60页病病毒毒的的一一般般属属性性 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 2、病毒的基本特征、病毒的基本特征|没有细胞结构；没有细胞结构；|只含有只含有DNA或或RNA一类核酸；一类核酸；|不以二分分裂法繁殖，只能在特不以二分分裂法繁殖，只

6、能在特定的寄主细胞内以核酸复制的方定的寄主细胞内以核酸复制的方式增殖；式增殖；现在学习的是第10页，共60页病病毒毒的的一一般般属属性性 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态|没有核糖体，不含与能量代谢有关没有核糖体，不含与能量代谢有关的酶，严格活细胞内寄生，在活细的酶，严格活细胞内寄生，在活细胞外只表现为大分子特性，没有生胞外只表现为大分子特性，没有生命特征，但有对相应寄主细胞很强命特征，但有对相应寄主细胞很强的感染力，一旦进入寄主细胞即具的感染力，一旦进入寄主细胞即具有生命特征；有生命特征；|体微小，能通过细菌过滤器，只体微小，能通过细菌过滤器，只能在电子显微镜下可见；能在电子显

7、微镜下可见；|一般对抗生素不敏感，对干扰素一般对抗生素不敏感，对干扰素敏感。敏感。现在学习的是第11页，共60页病病毒毒的的一一般般属属性性 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 F 大小和形态大小和形态 1、大小、大小|病毒的大小常用纳米（病毒的大小常用纳米（nm）来）来度量，病毒大小从度量，病毒大小从10300nm之之间，通常大小在间，通常大小在100nm左右。左右。2、形态、形态|球状球状球状病毒（或多面体病毒）球状病毒（或多面体病毒）。动物病毒多为球状。动物病毒多为球状。|杆状杆状杆状病毒（包括棒状或线杆状病毒（包括棒状或线状）。植物病毒多呈杆状。状）。植物病毒多呈杆状。|蝌

8、蚪状蝌蚪状蝌蚪状病毒。细菌病毒蝌蚪状病毒。细菌病毒也即噬菌体多呈蝌蚪状也即噬菌体多呈蝌蚪状。现在学习的是第12页，共60页 第第第第 二二二二 章章章章 微微微微 生生生生 物物物物 形形形形 态态态态F分类分类传统分类法：以寄主为主，传统分类法：以寄主为主，分为：细菌病毒、昆虫病分为：细菌病毒、昆虫病毒、植物病毒和动物病毒。毒、植物病毒和动物病毒。现代分类法：现代分类法：dsDNA,ssDNA;dsRNA,ssRNA。病病毒毒的的一一般般属属性性现在学习的是第13页，共60页 Sizes and Shapes of Viruses(Animal RNA Viruses)现在学习的是第14页，

9、共60页Sizes and Shapes of Viruses(Animal DNA Viruses)现在学习的是第15页，共60页Sizes and Shapes of Viruses(Bacteriophages)现在学习的是第16页，共60页病病毒毒的的一一般般属属性性 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 F病毒粒子的结构病毒粒子的结构病毒主要由病毒主要由壳体和核酸壳体和核酸构成。壳体构成。壳体和核酸统称为和核酸统称为核壳核壳。有些病毒在核。有些病毒在核壳外还有一层包膜壳外还有一层包膜,有的包膜上还有的包膜上还有刺突。壳体是蛋白质，由壳粒的有刺突。壳体是蛋白质，由壳粒的亚单位

10、构成。亚单位构成。壳体：由壳粒有规律壳体：由壳粒有规律 地排列而成地排列而成核酸核酸核壳核壳现在学习的是第17页，共60页Viral Structure(Helical Virus)现在学习的是第18页，共60页Viral Structure(Polyhedral Virus)现在学习的是第19页，共60页Viral Structure(Enveloped Helical Virus)现在学习的是第20页，共60页Viral Structure(Enveloped Polyhedral Virus)爱爱滋滋病病病病毒毒疱疱疹疹病病毒毒现在学习的是第21页，共60页噬噬菌菌体体 第第 二二 章章

11、 微微 生生 物物 形形 态态 噬菌体噬菌体1、噬菌体形态2、噬菌体的生活周期 烈性噬菌体的生活周期 温和噬菌体的生活周期3、噬菌体的危害与应用|广泛存在于自然界，至今在绝大多数原核广泛存在于自然界，至今在绝大多数原核生物中发现，因其寄主结构简单，繁殖快，生物中发现，因其寄主结构简单，繁殖快，成为很方便的模型和独特的工具，在病毒中成为很方便的模型和独特的工具，在病毒中最早得到广泛深入最早得到广泛深入(分子水平分子水平)的研究。的研究。现在学习的是第22页，共60页噬噬菌菌体体 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 F噬菌体形态噬菌体形态|细菌噬菌体细菌噬菌体，通常称为，通常称为噬菌体

12、噬菌体，是，是侵染细菌的病毒侵染细菌的病毒。|基本形态基本形态：蝌蚪状、球状和线状。：蝌蚪状、球状和线状。|类型类型：按形态特点划分为：按形态特点划分为有尾噬菌有尾噬菌体体（数量最多数量最多）、无尾噬菌体无尾噬菌体和和丝状噬菌丝状噬菌体体。现在学习的是第23页，共60页大大肠杆菌杆菌T4噬菌体的噬菌体的结构示意构示意图Base-plate现在学习的是第24页，共60页Electron Micrograph of Coliphage T4(dsDNA virus).现在学习的是第25页，共60页噬噬菌菌体体 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 F烈性噬菌体的生活周期烈性噬菌体的生活周

13、期 根据噬菌体与寄主细胞的关系，根据噬菌体与寄主细胞的关系，将噬菌体分为烈将噬菌体分为烈(毒毒)性噬菌体和温性噬菌体和温和噬菌体。通常把烈和噬菌体。通常把烈(毒毒)性噬菌体性噬菌体看成是噬菌体的正常表现。看成是噬菌体的正常表现。现在学习的是第26页，共60页1)吸附吸附(adsorption attachment)现在学习的是第27页，共60页可逆吸附可逆吸附现在学习的是第28页，共60页The bacteriophage injects its genome into the bacteriums cytoplasm.2)侵入侵入(Penetration)现在学习的是第29页，共60页T4噬

14、菌体的初感染噬菌体的初感染现在学习的是第30页，共60页3 大分子的合成大分子的合成现在学习的是第31页，共60页现在学习的是第32页，共60页4)噬菌体装配噬菌体装配(Phage assembly)现在学习的是第33页，共60页5)释放释放(release)现在学习的是第34页，共60页 现在学习的是第35页，共60页Animation of the Lytic Life Cycle of a Bacteriophage现在学习的是第36页，共60页噬噬菌菌体体 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 2、温和噬菌体生活周期、温和噬菌体生活周期|（1）相关概念）相关概念 温和噬菌体温

15、和噬菌体：某些噬菌体，侵入某些噬菌体，侵入寄主细胞后，不像毒性噬菌体发寄主细胞后，不像毒性噬菌体发展，其核酸和寄主细胞同步复制展，其核酸和寄主细胞同步复制且不裂解，这类噬菌体称为温和且不裂解，这类噬菌体称为温和噬菌体噬菌体(溶源性噬菌体溶源性噬菌体)。现在学习的是第37页，共60页噬噬菌菌体体 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 原噬菌体原噬菌体(ProPhage)：与宿主长期共：与宿主长期共存、同步复制的噬菌体基因组。存、同步复制的噬菌体基因组。溶源细胞溶源细胞(lysogenic bacteria)：含有原：含有原噬菌体的宿主细胞。又称溶源菌。噬菌体的宿主细胞。又称溶源菌。溶源

16、化溶源化(lysogenic phage)：温和噬菌温和噬菌体基因组形成原噬菌体的过程。体基因组形成原噬菌体的过程。现在学习的是第38页，共60页噬噬菌菌体体 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态|2）温和噬菌体的存在状态）温和噬菌体的存在状态|整合态：整合态：指整合在宿主核染色体上处指整合在宿主核染色体上处于原噬菌体的状态于原噬菌体的状态；|游离态：游离态：具有感染力的病毒粒子，如具有感染力的病毒粒子，如P1噬菌体噬菌体，像，像质粒质粒存在细胞质中；存在细胞质中；营养态营养态：原噬菌体经外界理化因子诱原噬菌体经外界理化因子诱导后，脱离宿主核基因组而处于积极复制导后，脱离宿主核基因组

17、而处于积极复制和装配的状态。和装配的状态。现在学习的是第39页，共60页现在学习的是第40页，共60页噬噬菌菌体体 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 （3 3）温和噬菌体的特性）温和噬菌体的特性|温和噬菌体的可能去向温和噬菌体的可能去向|溶源细胞的免疫性溶源细胞的免疫性|溶源转变溶源转变现在学习的是第41页，共60页噬噬菌菌体体 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 溶源转变：溶源转变：有些原噬菌体溶源菌产有些原噬菌体溶源菌产生某些特殊的性状。生某些特殊的性状。许多细菌的许多细菌的毒素基因毒素基因由由温和噬菌温和噬菌体携带体携带，如，如白喉棒杆菌的白喉棒杆菌的 噬菌体噬

18、菌体携带的白喉毒素基因；携带的白喉毒素基因；霍乱毒素霍乱毒素等。等。细菌不仅获得了免疫特性，而且增多了自细菌不仅获得了免疫特性，而且增多了自身的遗传类型，提高了进化程度，身的遗传类型，提高了进化程度，可谓一可谓一举而两得，化害为利。举而两得，化害为利。现在学习的是第42页，共60页 现在学习的是第43页，共60页噬噬菌菌体体 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 噬菌体的危害与应用噬菌体的危害与应用 危害：危害：发酵工业发酵工业 的大敌；的大敌；宿主毒素基因等。宿主毒素基因等。应用：应用：临床，治疗某些传染性疾病；临床，治疗某些传染性疾病；原核生物基因工程的载体。原核生物基因工程的载

19、体。现在学习的是第44页，共60页噬噬菌菌体体 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 温和噬菌体的可能去向温和噬菌体的可能去向溶源性溶源性遗传遗传；溶源细菌裂解溶源细菌裂解 溶源细菌自发裂解溶源细菌自发裂解：极少数：极少数(约约10-6)溶源细菌诱发裂解溶源细菌诱发裂解 溶源细菌复愈溶源细菌复愈 溶源细胞中的原噬菌体有时会消失，成为溶源细胞中的原噬菌体有时会消失，成为非溶源细胞，不会裂解，称为溶源细菌细胞复非溶源细胞，不会裂解，称为溶源细菌细胞复愈愈。现在学习的是第45页，共60页噬噬菌菌体体 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 溶源细胞的免疫性溶源细胞的免疫性 细胞被溶

20、源化后，不受同细胞被溶源化后，不受同源性噬菌体的感染。对溶源寄源性噬菌体的感染。对溶源寄主无毒性。主无毒性。现在学习的是第46页，共60页现在学习的是第47页，共60页现在学习的是第48页，共60页亚亚病病毒毒 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态|其他其他病毒病毒（一）原核生物病毒（一）原核生物病毒 包括噬细菌体、噬放线菌体和噬包括噬细菌体、噬放线菌体和噬蓝细菌体等。蓝细菌体等。现在学习的是第49页，共60页亚亚病病毒毒 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 （二）植物病毒（二）植物病毒 大多为大多为ssRNA病毒，病毒，基本形态为杆状、丝状和球状（二基本形态为杆状、丝状

21、和球状（二十面体），一般无包膜。植物病毒十面体），一般无包膜。植物病毒对宿主的专一性通常较差。对宿主的专一性通常较差。植物病毒的增殖过程与噬菌体相植物病毒的增殖过程与噬菌体相似，但在具体细节中有许多差别。似，但在具体细节中有许多差别。因它们一般无特殊吸附结构，故只因它们一般无特殊吸附结构，故只能以被动方式侵入。能以被动方式侵入。现在学习的是第50页，共60页亚亚病病毒毒 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 （三）（三）人类和脊椎动物病毒人类和脊椎动物病毒 已知与人类健康有关的病毒超过已知与人类健康有关的病毒超过300种。目前，人类的传染病约有种。目前，人类的传染病约有70-80%是

22、是由病毒引起的，且至今对其中的大多数由病毒引起的，且至今对其中的大多数还缺乏有效的对付手段。多病毒病是人还缺乏有效的对付手段。多病毒病是人畜共患病，应防止相互传染。畜共患病，应防止相互传染。此外，人类的恶性肿癌中，约此外，人类的恶性肿癌中，约15%是由是由病毒的感染诱发病毒的感染诱发。现在学习的是第51页，共60页Electron Micrograph of Poliomyelitis Virus Caption:-Polio virus;RNA virus,Picornaviridae Family.现在学习的是第52页，共60页现在学习的是第53页，共60页SARS(Severe Acut

23、e Respiratory Syndrome)is caused by a novel coronavirus,SARS-CoV.现在学习的是第54页，共60页现在学习的是第55页，共60页北京科兴生物制品有限公司北京科兴生物制品有限公司，2009年年9月月3日，日，全球首全球首支支获得药品批准文号的甲型获得药品批准文号的甲型H1N1H1N1流感流感疫苗也在此疫苗也在此诞生诞生。现在学习的是第56页，共60页|埃博拉（埃博拉（Ebola virus），），1976年在苏丹南部和刚果的埃博拉河地区发现年在苏丹南部和刚果的埃博拉河地区发现而得名而得名 埃博拉。埃博拉。又译作伊波拉病毒，是一种能引起

24、人类和灵长类动物产又译作伊波拉病毒，是一种能引起人类和灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染病病毒生埃博拉出血热的烈性传染病病毒。|埃博拉病毒感染的埃博拉病毒感染的典型症状和体征典型症状和体征是：起病急，有发热、极度虚弱、肌肉疼是：起病急，有发热、极度虚弱、肌肉疼痛、头痛和咽喉痛。随后会出现呕吐、腹泻、皮疹、肾脏和肝脏功能受痛、头痛和咽喉痛。随后会出现呕吐、腹泻、皮疹、肾脏和肝脏功能受损，某些情况下会有内出血和外出血。损，某些情况下会有内出血和外出血。化验结果化验结果包括白血细胞和血小包括白血细胞和血小板计数降低，而肝酶升高。板计数降低，而肝酶升高。潜伏期又称为从获得病毒感染到出现症状的时间间隔

25、，为期潜伏期又称为从获得病毒感染到出现症状的时间间隔，为期2-21d。病人。病人开始显现症状，就具有传染性。在潜伏期内不具有。开始显现症状，就具有传染性。在潜伏期内不具有。|埃博拉病毒已变异埃博拉病毒已变异 传染性更强传染性更强现在学习的是第57页，共60页亚亚病病毒毒 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 （四）（四）昆虫病毒昆虫病毒 已知的昆虫病毒有已知的昆虫病毒有1671种（种（1990年），其中年），其中80%以上都是农、林以上都是农、林业常见的鳞翅目害虫病原体，因业常见的鳞翅目害虫病原体，因此是害虫生物防治中的巨大资源此是害虫生物防治中的巨大资源库。库。现在学习的是第58页

26、，共60页亚亚病病毒毒 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态|亚亚 病病 毒毒（一）（一）类病毒类病毒(Viroid)是一个是一个裸露裸露的闭合环状的闭合环状RNA分子分子，它能，它能感染寄感染寄主细胞主细胞并在其中自我复制使寄主产并在其中自我复制使寄主产生病症。目前只在植物体中发现。生病症。目前只在植物体中发现。现在学习的是第59页，共60页亚亚病病毒毒 第第 二二 章章 微微 生生 物物 形形 态态 （二）（二）拟病毒拟病毒 通常，通常，(真真)病毒粒子病毒粒子含有核酸和蛋白质组分，拟病毒则含有核酸和蛋白质组分，拟病毒则存在于存在于植物病毒颗粒植物病毒颗粒中的中的环状环状RNA分子分子。近年来，在动物病毒中也发。近年来，在动物病毒中也发现了拟病毒，如丁型肝炎病毒是一现了拟病毒，如丁型肝炎病毒是一种拟病毒，其寄主是乙型肝炎病毒。种拟病毒，其寄主是乙型肝炎病毒。现在学习的是第60页，共60页